呂強(qiáng) 馮麗萍
(天津施萊德照明器材有限公司,天津 300457)
升降式高桿照明系統(tǒng)一般高度在25米至40米之間,具有照射區(qū)域大、操作簡單、維護(hù)方便等特點,被廣泛應(yīng)用于機(jī)場、碼頭、車站、廣場、立交橋、運(yùn)動場等大區(qū)域照明。
高桿照明系統(tǒng)在每次燈盤框架的升降動作后要斷開電動機(jī)電源,用戶在日后的檢修過程中有時會把三相電的相序更改,更改相序后對照明工作沒有影響。但是,當(dāng)再次下降燈盤框架時會導(dǎo)致拖動滾筒的電機(jī)正、反轉(zhuǎn)發(fā)生顛倒。如果不加防范,就很有可能釀成安全事故。當(dāng)燈盤框架在燈桿頂部工作位置時,如果操作人員進(jìn)行“下降”操作,燈盤框架反而上升,由于燈盤框架在燈桿頂部的工作位置一般距地面25-40米左右,另外操作人員在操作高桿照明系統(tǒng)燈盤框架“升”、“降”時要與高桿照明系統(tǒng)保持5米以上的安全距離,這個情況不能及時被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)燈盤框架頂住燈桿頂部的機(jī)械限位后,電動機(jī)仍然帶動滾筒卷鋼絲繩,此時燈盤框架已經(jīng)沒有位移了,而電動機(jī)滾筒一直在拉卷鋼絲繩和連接器,直至電動機(jī)的過流保護(hù)器由于電流超過設(shè)定值而斷開主觸點,這一誤動作會給鋼絲繩和鋼絲繩連接造成不易被察覺的損傷,使鋼絲繩的安全系數(shù)大大降低,嚴(yán)重時會發(fā)生鋼絲繩和鋼絲繩連接突然斷裂,燈盤框架墜落的安全事故。
為了避免發(fā)生上述情況,在升降式高桿照明系統(tǒng)升降電路中加一電源相序檢測裝置,這個電源相序檢測裝置檢測升降電路電源的相序,電源相序若是正序,這時電源相序檢測裝置發(fā)出允許指令,升降電路可正常操作,若電源相序發(fā)生變化,電源相序檢測裝置發(fā)出禁止指令,使升降電路的所有操作立即失效。
在如圖1所示的電路中,一相接電容器C,另兩相分別接兩只功率相同的燈泡R,在電源對稱的條件下,設(shè) UA=U∠0°,若 R=,則兩點間電壓為:
U·N′N==U∠0°=(-0.2+j0.6)U=0.63U∠108.4°
故B相燈泡所承受的電壓為:
故C相燈泡所承受的電壓為:
顯然,承受電壓較高的B相燈泡較亮。
如圖1所示電路就是一個簡單的相序檢測器。當(dāng)它接入相序未知的三相電源時,如果認(rèn)定接電容的一端為A相,則燈泡亮的一端接的就是B相 (較A相落后120°),燈泡暗的一端接的就是 C相 (較A相落后120°)。即按電容、燈泡亮、燈泡暗排定的相序為正序。
圖1
以上這個簡單的相序檢測器的檢測結(jié)果可用LED指示出來,也可用繼電器的接點輸出,這就是我們使用的電源相序檢測裝置。
如圖2所示A、B、C三端分別接正序的A相、B相、C相。接在B相的變壓器和整流電路,將相序變化時的交流電壓差異變換成直流電壓的差異,由上可知B相的電壓較高,因此,換成直流電壓也較高,使繼電器 BJ2動作,常開點 K2閉合,紅色LED亮,說明當(dāng)前電源的相序是正序,同時繼電器BJ1也動作,常開點K1閉合,常閉點B1打開,此信號向外輸出。
假設(shè)如圖2所示的B端接入了正序的C相,即A、B、C三端接入了不是正序的三相電,由上可知C相的電壓較低,換成直流電壓也較低,這個較低直流電壓不能驅(qū)動繼電器 BJ1、BJ2。因此,,指使當(dāng)前電源相序是正序的紅色LED不亮,繼電器BJ2也沒有觸點變化的信號向外輸出。
圖2
在如圖3所示升降式高桿照明系統(tǒng)升降電路圖中,電源U、V、W的順序就是正序,主回路中加入電源相序檢測裝置 (XX-1),在控制回路加入一個電源相序檢測裝置的常開觸點。
當(dāng)主回路電源U、V、W接入電源相序檢測裝置 (XX-1)A、B、C三端時,電源相序檢測裝置的紅色LED亮,即主回路電源 U、V、W為正序,接到控制回路中的電源相序檢測裝置的常開觸點閉合,控制回路電源接通,當(dāng)按下1SA(上升按鈕)時,1KM(上升接觸器)線圈得電,1KM主觸點吸合,升降電機(jī)正向轉(zhuǎn)動拖動滾筒卷起主鋼絲繩,燈盤框架上升。當(dāng)按下2SA(下降按鈕)時,2KM(下降接觸器)線圈得電,2KM主觸點吸合,升降電機(jī)反向轉(zhuǎn)動拖動滾筒釋放主鋼絲繩,燈盤框架下降。
圖3
圖3 中代號名稱一覽表
當(dāng)主回路電源兩相顛倒,即V、U、W,仍依次接入電源相序檢測裝置(XX-1)A、B、C三端時,電源相序檢測裝置的紅色LED不亮,即主回路電源的相序不是正序,同時控制回路中的電源相序檢測裝置的常開觸點不動作,控制回路電源無法接通,從而使“上升”、“下降”按鈕失效。
只有在變換主回路電源三端中兩端的位置后,電源相序檢測裝置 (XX-1)檢測到主回路電源相序為正序,紅色LED亮,接到控制回路中的電源相序檢測裝置的常開觸點閉合,控制回路電源才接通。
這樣就避免了在主回路電源相序不是正序情況下,控制回路電源仍能接通,燈盤框架的升降動作與操作人員發(fā)出的指令相反的情況發(fā)生。
此電源相序檢測裝置從2003年開始至今已應(yīng)用到將近150基升降式高桿照明系統(tǒng)中,電源相序檢測裝置本身運(yùn)行良好,性能穩(wěn)定,沒有發(fā)現(xiàn)失效或誤動作情況。據(jù)裝有電源相序檢測裝置的升降式高桿照明系統(tǒng)的用戶反映:這種高桿照明系統(tǒng)操作維護(hù)簡單方便,運(yùn)行安全可靠。
[1]黃俊,王兆安.電力電子技術(shù) (第四版).北京:機(jī)械工業(yè)出版,2000